第五节焦耳定律课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五节：焦耳定律,夏邑高二物理,汪领峰专用,第五节：焦耳定律夏邑高二物理汪领峰专用,1,上节作业评析,A,B,C,D,R,1,R,2,R,3,U,V,V,B,上节作业评析ABCDR1R2R3UVVB,2,R,3,R,1,R,2,A,B,C,A,A,R,1,R,2,R,3,B,C,C,R3R1R2ABCAAR1R2R3BCC,3,第五节：焦耳定律,第五节：焦耳定律,4,一、电功和电功率,1.电功：,电场力所做的功或电流做的功,公式：,W,，其国际单位是,(J),IUt,焦耳,电流做功的实质,在有电流通过的电路中，电场力所做的功常常说成是电流做的功，简称电功在导体两端加上电压时，导体内就建立了电场，电场力在推动自由电子定向移动中要做功由于功是能量转化的量度，所以，电场力做了多少功，实质上是电荷减少了多少电势能，减少了的电势能(即电能)转化成其他形式的能电流做功有快慢，引入电功率,一、电功和电功率公式：W ，其国际单位是,5,2、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。,（1）定义式：P=W/t=UI 适于任何电路,（2）单位：瓦特（W）。,（3）额定功率：用电器安全正常工作时消耗的功率。,实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率。,P,额,是个定值，P,实,是个变值。P,额,P,实。,（4）输入功率：,用电器输入端的电压与输入电流之积。P=UI,输出功率：,用电器输出端的电压与输出电流之积.,二、焦耳定律,1定义：电流I通过一段电阻为R的电路在时间t内产生的热,Q,就是焦耳定律,2热功率：,称为热功率，P,.,适于任何电路,以上两式是计算电热和电热功率的公式，适于任何电路,I,2,Rt,单位时间内的发热量,I,2,R,2、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。（3）额定功率：用,6,三.纯电阻电路与非纯电阻电路的区别,在纯电阻电路里，电功,电热，电功率,.,热功率,在非纯电阻电路里，电功,电热，电功率,热功率,等于,等于,大于,大于,纯电阻电路,非纯电阻电路,元件特点,电路中只有电阻元件,除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器,欧姆定律,服从欧姆定律,不服从欧姆定律,U,IR,或,三.纯电阻电路与非纯电阻电路的区别等于等于大于大于纯电阻电路,7,能量转化,电流做功全部转化为电热,W=Q,热,=I,2,Rt,P=P,热,=I,2,R,电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能,W=IUt=I,2,Rt+E,其他,元件举例,电阻、电炉丝、白炽灯等,电动机、电解槽等,小结：,电功率和热功率,(1)对纯电阻元件，电功率和热功率相等故电阻上的功率可用PUI计算，也可以用PI,2,R计算，还可以根据欧姆定律推出,(2)对非纯电阻电路，电功率大于热功率，电阻上的电功率只能用,PIU,计算，而热功率只能用,PI,2,R,计算,能量转化电流做功全部转化为电热电流做功除转化为内能外还要转化,8,三、有关电动机的三个功率,1电动机的特性,电动机是一种非纯电阻用电器，它把电能转化为机械能和热能在电路计算中，欧姆定律不再适用,2,输入功率,：电动机的总功率由电动机电路的电流和电压决定，计算：,P,总,UI,.,3,输出功率,：电动机做有用功的功率如图所示，,P,出,mg,v,(设重物匀速上升),4,热功率,：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率,P,热,I,2,r,.,5,功率关系,：,P,总,P,出,P,热,6电动机的效率：.,三、有关电动机的三个功率2输入功率：电动机的总功率由电动,9,解决电动机问题注意分两种情况：,1当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输出功率和热功率,2当电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻电路,特别提醒,解决电动机问题注意分两种情况：特别提醒,10,1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是(),A电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定 越多,B,W,UIt,适用于任何电路，而,W,I,2,Rt,t,只适用于纯电阻的电路,C在不是纯电阻的电路中，,UI,I,2,R,D焦耳热,Q,I,2,Rt,适用于任何电路,例1,类型一,关于公式的适用范围,【思维总结】(1),W,UIt,计算电功即消耗的电能，对所有电器都适用；,Q,I,2,Rt,计算电热，即转化成的内能，对所有电器都适用,(2)对纯电阻电路，消耗的电能全部转化为电热即,Q,W,，可用任一个公式计算,BCD,1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()例,11,在,电源电压不变,的前提下，增加电炉的电热丝在相等的时间内的发热量，可采取的措施是(),A增大电热丝的电阻 B减小电热丝的电阻,C在电热丝上并联电阻 D在电热丝上串联电阻,例2,类型二,焦耳定律的应用,B,在电源电压不变的前提下，增加电炉的电热丝在相等的时间内的,12,练习,:一只,电炉的电阻丝,和一台电动机线圈电阻相同，都为,R,.设通过它们的,电流相同,(电动机正常运转)，则在,相同的时间,内(),A电炉和电动机产生的电热相等,B电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率,C电炉两端电压小于电动机两端电压,D电炉和电动机两端电压相等,解析：,选ABC.已知,R,、,I,相同，则由公式,Q,I,2,Rt,可知，电炉和电动机产生的电热相等，A正确；电动机正常运转时，除去热功率外，一部分电功率转化为机械功率，因此对本题来说，B、C正确，D错误,对电动机：P,机,=IU=I,2,R+P,其他,。,对电炉：P=I,2,R,电热Q=I,2,Rt,ABC,练习:一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R.设通,13,在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器,R,，,使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V,；重新调节,R,，,使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0,A和15.0 V,求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻,例3,类型三,非纯电阻电路中电功与电热的计算,【思路点拨】解答本题应把握以下两点：,(1)电动机不转时相当于纯电阻，由欧姆定律求线圈电阻,(2)根据能量守恒求电动机正常运转时的输出功率,在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路当调,14,练习.如图所示，电路电压为60 V，内阻不计，电阻,R,2，电动机的内阻,R,0,1.6，电压表的示数为50 V，电动机正常工作，求电动机的输出功率,R,0,分析：1.P=IU,2.求出通过电动机的电流I,练习.如图所示，电路电压为60 V，内阻不计，电阻R2,15,1一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R，其额定电压是U，额定功率是P，那么它正常工作时的电流(),A等于P/U，且大于U/R B等于P/U，且小于U/R,C等于P/U，也等于U/R D不等于P/U，但等于U/R,课堂练习,B,1一台直流电动机的电枢线圈的电阻是R，其额定电压是U，额定,16,2不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是(),A接在110 V的电路上时，功率为20 W,B接在110 V的电路上时，功率为10 W,C接在440 V的电路上时，功率为160 W,D接在220 V的电路上时，功率为40 W,BD,2不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的,17,R,2,R,3,R,1,C,P=I,2,R,R2R3R1CP=I2R,18,R,1,X,X,X,U=12V,甲,X,X,X,R,2,U=12V,乙,甲乙电路消耗的功率关系如何？,P,甲,=I,1,U=3I,0,U,P,乙,=I,0,U 则P,甲,=3P,乙,A,提示：,I、U好比较,R1XXXU=12V甲XXXR2U=12V乙甲乙电路消耗的功,19,第五节焦耳定律课件,20,M,A,U,R,1,R,2,BD,MAUR1R2BD,21,X,A,X,B,A,X,B,X,A,D,X,B,X,A,B,X,A,X,B,C,对A：,R,B,R,A,，由分压原理B灯两端电压超过110V，被烧坏,对B：,同理，由分压原理B灯两端电压更超过110V，被烧坏,对C,：B的电阻大与B并联一个电阻，并联电阻可能与A电阻等 大 分压可能等，可以正常发光。P,滑,=（I,A,-I,B,)110,对D,：A、B并联，适当调节变阻器A、B可以正常发光。,P,滑,=（I,A,+I,B,)110,P,总,=P,A,+P,B,+P,滑,，,C,XAXBAXBXADXBXABXAXBC对A：RBRA，,22,解：设电热丝额定功率P,0,，内阻r。电压电压U,1.K接1时，保温。U,R,=I,R,R=140V,电热丝,1,2,R,解：设电热丝额定功率P0，内阻r。电压电压U1.K接1时，保,23,愿同学们心想事成！,愿同学们心想事成！,24,